濕法脫硫、氨法脫硝將大規模發(fā)展
2015年，我國提出對燃煤機組完成超低排放改造的文件要求，煙氣二氧化硫、氮氧化物排放量達到了國際上最嚴環(huán)保標準的要求。2017年2月，環(huán)保部發(fā)布《京津冀及周邊地區2017年大氣污染防治工作方案》，明確從2017年10月1日起，“2+26”城市行政區域內所有鋼鐵、燃煤鍋爐排放的二氧化硫、氮氧化物大氣污染物執行特別排放限值，具體包括火電、鋼鐵、煉焦、化工、有色、水泥、鍋爐等25個(gè)行業(yè)或子行業(yè)。2017年6月，環(huán)保部發(fā)布關(guān)于征求《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》等20項國家污染物排放標準修改單（征求意見(jiàn)稿）意見(jiàn)的函，修改了鋼鐵燒結、球團大氣特別排放限值，新增了平板玻璃、陶瓷、磚瓦等行業(yè)特別排放限值，進(jìn)一步加嚴了對煙氣二氧化硫、氮氧化物的排放濃度要求。
當前各種脫硫、脫硝工藝中，以濕法脫硫、煙氣脫硝工藝比較成熟，運行成本較低?！?016-2021中國脫硫脫硝行業(yè)發(fā)展趨勢及競爭策略研究報告》顯示，當前在脫硫脫硝行業(yè)最主要的方式為：濕法脫硫（尤以石灰石石膏法為主）、氨法（或尿素）煙氣脫硝，分別占據整個(gè)國內市場(chǎng)的85%、90%以上。在全國范圍內，濕法脫硫和氨法（或尿素）煙氣脫硝將會(huì )面臨更大規模的發(fā)展。
煙氣脫硫脫硝次生水環(huán)境污染需關(guān)注
濕法脫硫、氨法脫硝的大量投用，次生了一系列新的水環(huán)境污染問(wèn)題，這一問(wèn)題值得業(yè)內關(guān)注。
煙氣濕法脫硫產(chǎn)生水環(huán)境污染
濕法脫硫是利用脫硫漿液與煙氣中的二氧化硫氣液接觸發(fā)生反應，達到脫硫的目的。脫硫廢水特點(diǎn)為：稍偏酸性，pH一般保持在4——5.5之間；懸浮物含量很高，質(zhì)量分數可達每升數萬(wàn)毫克；氟化物、重金屬、COD等指標嚴重超標；鹽分極高，含有大量的Cl-、SO42-、SO32-等離子。脫硫廢水中的雜質(zhì)主要來(lái)自于煙氣中。雜質(zhì)進(jìn)入脫硫裝置并溶解于吸收漿液中，且通過(guò)脫硫系統不斷運行、逐步濃縮，最終達到很高的鹽類(lèi)、重金屬含量。因此，脫硫廢水的處理勢在必行。
氨法（或尿素）脫硝導致廢水污染
在氨法（尿素）脫硝等設施大規模使用之前，往往是單純的濕法脫硫系統在運行。以火電廠(chǎng)的脫硫廢水為例，由于其成分的特殊性，火電廠(chǎng)脫硫廢水多采用如離子交換法、電絮凝法等進(jìn)行處理，但去除廢水中有害離子達到廢水高比例回用的工藝很少。而近年來(lái)大量煙氣氨法（或尿素）脫硝設施投入運行，導致濕法脫硫系統的脫硫廢水處理難度進(jìn)一步增加。主要原因如下：
煙氣氨法（或尿素）脫硝系統的投用，直接導致脫硝系統逃逸的氨進(jìn)入了后端濕法脫硫系統，并溶解于脫硫漿液中形成總氮（及氨氮），長(cháng)期作用下，直接導致了濕法脫硫系統漿液的總氮（及氨氮）濃度上升，進(jìn)而導致排放的脫硫廢水中總氮（及氨氮）濃度較高。筆者多次對火電廠(chǎng)、玻璃廠(chǎng)脫硫廢水現場(chǎng)采樣檢測分析，發(fā)現其脫硫廢液中氨氮濃度最高時(shí)接近10000mg/m3，這將進(jìn)一步增加脫硫廢水的處理難度。
脫硫廢水當前處理工藝
針對脫硫廢水的處理，目前普遍采用氧化、中和、絮凝、沉淀等方法，主要包括以下幾個(gè)步驟：
1.COD處理
脫硫廢水中的COD大部分來(lái)自于二價(jià)鐵鹽或以S2O6為主體的硫磺化合物。對于二價(jià)鐵鹽，可通過(guò)調節pH至8——10即可在空氣中氧化生成Fe（OH）3沉淀。針對S2O6為主體的硫磺化合物，若僅采用氧化還原、活性炭吸附等處理，很難處理到10mg/L濃度以下，因此，目前主要以增設合成吸附劑進(jìn)行處理為主要手段，即進(jìn)一步使用合成吸附劑吸附處理并用藥品進(jìn)行脫附，脫附后的COD以濃溶液形式取出，再進(jìn)一步處理。
2.重金屬的處理
重金屬的處理主要通過(guò)沉淀法實(shí)現。首先投加Ca（OH）2漿液調節pH至9左右。此項操作的目的一是為調節pH滿(mǎn)足排放標準，二是將金屬離子以M（OH）n形式析出，以去除廢水中的金屬離子，三是利用Ca（OH）2與F-反應生成CaF沉淀的特性除去廢水中的F-。研究表明，加入廢水中的Ca（OH）2的質(zhì)量濃度達到900mg/L時(shí)，氟離子濃度可降到5——8mg/L甚至更低，可滿(mǎn)足排放標準要求。對于鎘、汞等重金屬，應采用硫化物沉淀法，通過(guò)生成更難溶解（離子積常數更?。┑腗nSm加以去除。
3.懸浮物處理
懸浮物的處理主要通過(guò)絮凝方法實(shí)現，即通過(guò)投加混凝劑、助凝劑在水體中發(fā)生反應，絮凝劑在攪拌下分散后并加快水解反應和脫穩，使水中膠體態(tài)懸浮物脫穩形成細小礬花。伴隨微弱攪拌的進(jìn)行，礬花不斷成長(cháng)為大絮體，而助凝劑的投加進(jìn)一步促進(jìn)絮體成長(cháng)增加沉淀性。完全反應后經(jīng)斜板沉淀池進(jìn)行沉淀排泥以達到去除的目的。
優(yōu)化廢水處理的建議
許多石化、平板玻璃行業(yè)尚不具備內部生化處理的能力。因此，筆者建議火電、化工、平板玻璃等企業(yè)應盡快對脫硫廢水處理過(guò)程進(jìn)行完善。具備排入企業(yè)生化處理系統深度處理的，排入生化處理系統；不具備條件的，應通過(guò)離子交換法、氯氣處理法等工藝進(jìn)行達標處理。
上述對脫硫廢液的處理方式大多忽略了對廢水中總氮、氨氮指標的管控，這種現象在火電、化工、平板玻璃等行業(yè)較為普遍。由于缺少對氨氮污染物的控制，脫硫廢水經(jīng)處理后仍然存在氨氮嚴重超標的情形，最終將直接導致超標排放行為發(fā)生，造成了嚴重的環(huán)境污染。
脫硫廢水中的總氮主要包括氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、有機氮等。目前針對氨的處理方法有生物處理法、離子交換法、氯氣處理法等。其中生物處理法在處理的穩定性、經(jīng)濟性和處理效率等方面較其他方法都具備一定優(yōu)勢?；痣?、化工行業(yè)企業(yè)內一般都建有內部污水處理站，多采用生化處理工藝，這為脫硫廢水的生化處理提供了有利條件。生化處理高濃度總氮（氨氮）廢水主要分以下兩步進(jìn)行：硝化過(guò)程，該過(guò)程主要利用亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌將氨態(tài)氮氧化成亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮；脫氮過(guò)程，該過(guò)程主要是在脫氮菌作用下將亞硝酸鹽氮或硝酸鹽氮還原成氮氣。
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